Hybrid material
கலப்பினப் பொருட்கள் என்பது நானோமீட்டர் அல்லது மூலக்கூறு மட்டத்தில் இரண்டு கூறுகளைக் கொண்ட கலவையாகும். பொதுவாக இந்த சேர்மங்களில் ஒன்று கனிமச் சேர்மமாகவும் மற்றொன்று இயற்கையில் கரிமச் சேர்மமாகவும் இருக்கும். எனவே, அவை மேக்ரோஸ்கோபிக் (மைக்ரோமீட்டர் முதல் மில்லிமீட்டர்) மட்டத்தில் இருக்கும் பாரம்பரிய கலவைகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. நுண்ணோக்கி அளவில் கலப்பது மிகவும் ஒரே மாதிரியான பொருளுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது இரண்டு அசல் கட்டங்களுக்கு இடையில் பண்புகளைக் காட்டுகிறது அல்லது புதிய பண்புகளைக் கூட காட்டுகிறது. அறிமுக இயற்கையில் கலப்பினப் பொருட்கள் பல இயற்கை பொருட்கள் நானோ அளவுகோலில் விநியோகிக்கப்படும் கனிம மற்றும் கரிம கட்டுமானத் தொகுதிகளைக் கொண்டுள்ளன. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் கனிமப் பகுதி இயற்கையான பொருட்களுக்கு இயந்திர வலிமையையும் ஒட்டுமொத்த கட்டமைப்பையும் வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் கரிமப் பகுதி கனிம கட்டுமானத் தொகுதிகள் மற்றும்/அல்லது மீதமுள்ள திசுக்களுக்கு இடையே பிணைப்பை வழங்குகிறது. பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகளில் எலும்பு மற்றும் நாக்கர் அடங்கும். கலப்பினப் பொருட்களின் வளர்ச்சி ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பயன்படுத்தப்பட்ட கனிம மற்றும் கரிம கூறுகளிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட வண்ணங்கள் முதல் கலப்பினப் பொருட்களாகும். கரிம பாலிமர்களுக்கான கலப்படங்களாக கனிமப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு ரப்பர் ஒரு எடுத்துக்காட்டு. 1930 களில் உருவாக்கப்பட்ட சோல்-ஜெல் செயல்முறை முக்கிய உந்து சக்திகளில் ஒன்றாகும், இது கனிம-கரிம கலப்பின பொருட்களின் பரந்த துறையாக மாறியுள்ளது. வகைப்படுத்தல் ஹைப்ரிட் பொருட்களை கனிம மற்றும் கரிம இனங்களை இணைக்கும் சாத்தியமான தொடர்புகளின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தலாம். வான் டெர் வால்ஸ், ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு அல்லது பலவீனமான நிலைமின்னியல் இடைவினைகள் போன்ற இரண்டு கட்டங்களுக்கிடையே பலவீனமான தொடர்புகளைக் காட்டுபவையே கரிம-கனிம கலப்பினப் பொருட்களின் மேற்பரப்பு மூலக்கூறு வேதியியல், நட் ருராக், ரமோன் மார்டினெஸ்-மனெஸ், எட்ஸ்., வில்லி 2010 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470552704 வகுப்பு I கலப்பினப் பொருட்கள் ஆகும். இரண்டாம் வகுப்பு கலப்பினப் பொருட்கள் என்பது சகப்பிணைப்புகள் போன்ற கூறுகளுக்கு இடையே வலுவான வேதியியல் தொடர்புகளைக் காட்டுகின்றன. பல்வேறு கலப்பினப் பொருட்களை வேறுபடுத்திக் காட்டவும் கட்டமைப்பு பண்புகளைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு கனிம வலையமைப்புடன் இணைப்பை அனுமதிக்கும் ஒரு செயல்பாட்டுக் குழுவைக் கொண்ட ஒரு கரிம பகுதி, எ. கா. ஒரு ட்ரையால்காக்சிஸிலேன் குழு, ஒரு நெட்வொர்க் மாற்றியாக செயல்பட முடியும், ஏனெனில் இறுதி கட்டமைப்பில் கனிம நெட்வொர்க் ஆர்கானிக் குழுவால் மட்டுமே மாற்றியமைக்கப்படுகிறது. ஃபெனைல்ட்ரியால்காக்சிஸிலேன்கள் அத்தகைய சேர்மங்களுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு; அவை உருவாக்கப்பட்ட பொருளுக்கு மேலும் இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கு உட்படும் நோக்கில் கூடுதல் செயல்பாட்டுக் குழுக்களை வழங்காமல் ட்ரையால்காக்சிஸிலேன் குழுவின் எதிர்வினை மூலம் சோல்-ஜெல் செயல்பாட்டில் சிலிக்கா நெட்வொர்க்கை மாற்றியமைக்கின்றன. ஒரு எதிர்வினை செயல்பாட்டுக் குழு இணைக்கப்பட்டால், அமைப்பு நெட்வொர்க் செயல்பாட்டாளர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அத்தகைய நங்கூரக் குழுக்களில் இரண்டு அல்லது மூன்று கரிமப் பிரிவை மாற்றியமைத்தால் நிலைமை வேறுபட்டது; இது கனிமக் குழு பின்னர் கலப்பின நெட்வொர்க்கின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக இருக்கும் பொருட்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. பிந்தைய வகை அமைப்பு நெட்வொர்க் பில்டர் என்று அழைக்கப்படுகிறது, கனிம மற்றும் கரிம கட்டுமானத் தொகுதிகளுக்கு இடையில் வலுவான இரசாயன தொடர்புகள் இல்லை என்றால் கலவைகள் உருவாகின்றன. அத்தகைய ஒரு பொருளுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, கனிமக் கொத்துகள் அல்லது துகள்களின் கலவையாகும், கரிம பாலிமர்கள் வலுவான (எ. கா. சகப்பிணைப்பு) கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு. இந்த விஷயத்தில் ஒரு பொருள் உருவாகிறது, இது ஒரு கரிம பாலிமரைக் கொண்டுள்ளது, இதில் உட்பொதிக்கப்பட்ட தனித்துவமான கனிம மோயிட்டிகள் உள்ளன, இதில் கூறுகளின் செயல்பாட்டைப் பொறுத்து, பலவீனமான குறுக்கு இணைப்பு சிக்கியுள்ள கனிம அலகுகளால் உடல் தொடர்புகள் மூலம் ஏற்படுகிறது அல்லது கனிம கூறுகள் குறுக்கு இணைக்கப்பட்ட பாலிமர் மேட்ரிக்ஸில் சிக்கிக் கொள்கின்றன. ஒரு கனிம மற்றும் ஒரு கரிம நெட்வொர்க் வலுவான இரசாயன தொடர்புகள் இல்லாமல் ஒருவருக்கொருவர் ஊடுருவினால், ஊடுருவும் நெட்வொர்க்குகள் (ஐபிஎன்) என்று அழைக்கப்படுகின்றன, இது எடுத்துக்காட்டாக ஒரு கரிம பாலிமர் முன்னிலையில் ஒரு சோல்-ஜெல் பொருள் உருவானால் அல்லது நேர்மாறாக இருக்கும். விவரிக்கப்பட்ட இரண்டு பொருட்களும் வகுப்பு I கலப்பினத்தைச் சேர்ந்தவை. வகை II கலப்பினங்கள் தனித்துவமான கனிம கட்டுமானத் தொகுதிகள் உருவாகும்போது உருவாகின்றன, எ. கா. கிளஸ்டர்கள், கரிம பாலிமர்களுடன் சகப்பிணைப்புடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன அல்லது கனிம மற்றும் கரிம பாலிமர்கள் ஒருவருக்கொருவர் சகப்பிணைப்புடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. நானோ கலவைகள் மற்றும் கலப்பு பொருட்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு கரிம மற்றும் கனிம கட்டமைப்பு அலகுகளின் கலவையால் கலப்பு பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருள் கிடைத்தால் நானோ கலவைகள் என்ற சொல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதாவது தனித்தனி கரிம மற்றும் கனிம கூறுகளின் அசல் பண்புகள் இன்னும் கலவையில் உள்ளன மற்றும் இந்த பொருட்களை கலப்பதன் மூலம் மாறாமல் உள்ளன. இருப்பினும், நெருக்கமான கலவையிலிருந்து ஒரு புதிய பண்பு வெளிப்பட்டால், பொருள் ஒரு கலப்பினமாக மாறும். ஒரு மேக்ரோஸ்கோபிக் உதாரணம் கோவேறு கழுதை, இது அதன் பெற்றோர்களான குதிரை மற்றும் கழுதையை விட கடின உழைப்புக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. தனிப்பட்ட கூறுகளின் அளவு மற்றும் அவற்றின் தொடர்புகளின் தன்மை (சகப்பிணைப்பு, நிலைமின்னியல் போன்றவை) கலப்பினப் பொருளின் வரையறைக்குள் நுழைய வேண்டாம். பாரம்பரிய கலவைகளை விட கலப்பின பொருட்களின் நன்மைகள் குறிப்பிட்ட ஒளியியல், மின்னணு அல்லது காந்த பண்புகளைக் கொண்ட கனிமக் கொத்துகள் அல்லது நானோ துகள்கள் கரிம பாலிமர் மேட்ரிக்ஸில் இணைக்கப்படலாம். பெரும்பாலும் அவற்றின் செயலாக்கத்திற்கு அதிக வெப்பநிலை சிகிச்சை தேவைப்படும் தூய திட நிலை கனிம பொருட்களுக்கு மாறாக, கலப்பின பொருட்கள் அதிக பாலிமர் போன்ற கையாளுதலைக் காட்டுகின்றன, அவற்றின் பெரிய கரிம உள்ளடக்கம் காரணமாகவோ அல்லது சிறிய மூலக்கூறு முன்னோடிகளிலிருந்து குறுக்கு இணைக்கப்பட்ட கனிம நெட்வொர்க்குகள் உருவாக்கம் காரணமாகவோ பாலிமரைசேஷன் எதிர்வினைகளில். ஒரே மாதிரியான கலப்பினப் பொருட்களில் ஒளி சிதறல் தவிர்க்கப்படலாம், எனவே இதன் விளைவாக கலப்பினப் பொருட்கள் மற்றும் நானோ கலவைகளின் ஒளியியல் வெளிப்படைத்தன்மையை அடைய முடியும். தொகுப்பு கலப்பினப் பொருட்களை உருவாக்குவதற்கு இரண்டு வெவ்வேறு அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்தலாம்ஃ ஒன்று நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட முன்கூட்டிய கட்டுமானத் தொகுதிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை ஒருவருக்கொருவர் வினைபுரிந்து இறுதி கலப்பினப் பொருளை உருவாக்குகின்றன, இதில் முன்னோடிகள் குறைந்தபட்சம் ஓரளவு தங்கள் அசல் ஒருமைப்பாட்டை வைத்திருக்கின்றன அல்லது ஒன்று அல்லது இரண்டு கட்டமைப்பு அலகுகளும் ஒரு புதிய (நெட்வொர்க்) கட்டமைப்பாக மாற்றப்படும் முன்னோடிகளிலிருந்து உருவாகின்றன. கரிம மற்றும் கரிமப் பொருட்களுக்கு இடையிலான இடைமுகம் கலப்பினப் பொருட்களைத் தயாரிப்பதில் உள்ள கடுமையான சிக்கல்களை சமாளிக்க வடிவமைக்கப்பட வேண்டும் என்பது முக்கியம். வெவ்வேறு கட்டுமானத் தொகுதிகள் மற்றும் அணுகுமுறைகள் அவற்றின் தயாரிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் இவை கனிம மற்றும் கரிம பொருட்களின் வேறுபாடுகளைக் குறைக்க மாற்றியமைக்கப்பட வேண்டும். கட்டுமானத் தொகுதிகள் குறைந்தபட்சம் ஓரளவு பொருள் உருவாக்கம் முழுவதும் அவற்றின் மூலக்கூறு ஒருமைப்பாட்டை வைத்திருக்கின்றன, அதாவது பொருட்கள் உருவாக்கத்திற்கான இந்த ஆதாரங்களில் இருக்கும் கட்டமைப்பு அலகுகளையும் இறுதிப் பொருளில் காணலாம். அதே நேரத்தில் இந்த கட்டுமானத் தொகுதிகளின் வழக்கமான பண்புகள் பொதுவாக மேட்ரிக்ஸ் உருவாக்கத்தைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, இது பொருள் முன்னோடிகள் புதிய பொருட்களுக்கு மாற்றப்பட்டால் அப்படி இருக்காது. நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட கட்டுமானத் தொகுதிகளின் பிரதிநிதி எடுத்துக்காட்டுகள் இணைக்கப்பட்ட எதிர்வினை கரிமக் குழுக்களுடன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட கனிமக் கொத்துகள் அல்லது நானோ துகள்கள் ஆகும். கிளஸ்டர் சேர்மங்கள் பெரும்பாலும் குறைந்தபட்சம் ஒரு செயல்பாட்டுக் குழுவைக் கொண்டுள்ளன, இது ஒரு கரிம மேட்ரிக்ஸுடன் ஒரு தொடர்புகளை அனுமதிக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக கோபாலிமரைசேஷன் மூலம். தொடர்பு கொள்ளக்கூடிய குழுக்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து, இந்த கட்டுமானத் தொகுதிகளால் ஒரு கரிம மேட்ரிக்ஸை (ஒரு செயல்பாட்டுக் குழு) மாற்றியமைக்க முடியும் அல்லது ஓரளவு அல்லது முழுமையாக குறுக்கு இணைக்கப்பட்ட பொருட்களை (ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட குழுக்கள்) உருவாக்க முடியும். உதாரணமாக, இரண்டு எதிர்வினை குழுக்கள் சங்கிலி கட்டமைப்புகளின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும். கட்டுமானத் தொகுதிகள் குறைந்தது மூன்று எதிர்வினை குழுக்களைக் கொண்டிருந்தால், அவை குறுக்கு இணைக்கப்பட்ட பொருளை உருவாக்க கூடுதல் மூலக்கூறுகள் இல்லாமல் பயன்படுத்தப்படலாம். குறிப்பிடப்பட்ட மூலக்கூறு கட்டுமானத் தொகுதிகளைத் தவிர, துகள்கள் அல்லது நானோரோட்கள் போன்ற நானோசைஸ் செய்யப்பட்ட கட்டுமானத் தொகுதிகளும் நானோ கலவைகளை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படலாம். கனிம அல்லது கரிமப் பொருட்களின் உள்ளிருப்பு உருவாக்கத்துடன் ஒப்பிடுகையில் கட்டுமானத் தொகுதி அணுகுமுறை ஒரு பெரிய நன்மையைக் கொண்டுள்ளதுஃ ஏனெனில் குறைந்தபட்சம் ஒரு கட்டமைப்பு அலகு (கட்டுமானத் தொகுதி) நன்கு வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பொதுவாக அணி உருவாக்கத்தின் போது குறிப்பிடத்தக்க கட்டமைப்பு மாற்றங்களுக்கு உட்படுத்தப்படுவதில்லை, சிறந்த கட்டமைப்பு-சொத்து கணிப்புகள் சாத்தியமாகும். மேலும், கட்டுமானத் தொகுதிகள் பொருட்களின் உருவாக்கத்தில் சிறந்த செயல்திறனைக் கொடுக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, மோனோமர்களைப் போன்ற துருவமுனைப்பைக் காட்டும் மேற்பரப்பு குழுக்களால் கரிம மோனோமர்களில் உள்ள கனிம சேர்மங்களின் நல்ல கரைதிறன். சமீப ஆண்டுகளில் பல கட்டுமானத் தொகுதிகள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு கலப்பினப் பொருட்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வேதியியலாளர்கள் இந்த சேர்மங்களை மிகவும் அதிநவீன முறைகளுடன் மூலக்கூறு அளவில் வடிவமைக்க முடியும், இதன் விளைவாக வரும் அமைப்புகள் செயல்பாட்டு கலப்பின பொருட்களை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல எதிர்கால பயன்பாடுகள், குறிப்பாக நானோ தொழில்நுட்பத்தில், ஒரு கீழ்-மேல் அணுகுமுறையில் கவனம் செலுத்துகின்றன, இதில் சிக்கலான கட்டமைப்புகள் இந்த சிறிய கட்டுமானத் தொகுதிகளால் படிநிலையாக உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த யோசனை கலப்பின பொருட்களில் பில்டிங் பிளாக் அணுகுமுறையின் உந்து சக்திகளில் ஒன்றாகும். கலப்பினப் பொருட்களின் உள்ளூரில் உருவாக்கம் என்பது பொருட்களின் தயாரிப்பு முழுவதும் பயன்படுத்தப்படும் முன்னோடிகளின் வேதியியல் மாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஆர்கானிக் பாலிமர்கள் உருவாக்கப்பட்டால் பொதுவாக இது நிகழ்கிறது, ஆனால் கனிம கூறுகளை உற்பத்தி செய்ய சோல்-ஜெல் செயல்முறை பயன்படுத்தப்பட்டால் கூட. இந்த சந்தர்ப்பங்களில் நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட தனித்த மூலக்கூறுகள் பன்முக கட்டமைப்புகளாக மாற்றப்படுகின்றன, அவை பெரும்பாலும் அசல் முன்னோடிகளிலிருந்து முற்றிலும் மாறுபட்ட பண்புகளைக் காட்டுகின்றன. பொதுவாக எளிமையான, வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய மூலக்கூறுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் இறுதி பொருளின் உள் அமைப்பு இந்த முன்னோடிகளின் கலவையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஆனால் எதிர்வினை நிலைமைகளாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எனவே, பிந்தையதைக் கட்டுப்படுத்துவது இந்த செயல்பாட்டில் ஒரு முக்கியமான படியாகும். ஒரு அளவுருவை மாற்றுவது பெரும்பாலும் இரண்டு வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு வழிவகுக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, கனிம இனங்கள் சோல்-ஜெல் செயல்முறையால் உருவாக்கப்பட்ட சிலிக்கா வழித்தோன்றலாக இருந்தால், அடித்தளத்திலிருந்து அமில வினையூக்கிக்கு மாறுவது ஒரு பெரிய வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஏனெனில் அடிப்படை வினையூக்கம் அதிக துகள் போன்ற நுண் கட்டமைப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது, அதே நேரத்தில் அமில வினையூக்கம் ஒரு பாலிமர் போன்ற நுண் கட்டமைப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, பெறப்பட்ட பொருட்களின் இறுதி செயல்திறன் அவற்றின் செயலாக்கம் மற்றும் அதன் உகப்பாக்கம் ஆகியவற்றை வலுவாக சார்ந்துள்ளது. கனிமப் பொருட்களின் இயல்பான உருவாக்கத்தில் பல பாரம்பரிய கனிம திட நிலை பொருட்கள் திடமான முன்னோடிகள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி உருவாகின்றன, அவை பெரும்பாலும் கரிமக் குழுக்களின் இருப்புடன் பொருந்தாது, ஏனெனில் அவை உயர்ந்த வெப்பநிலையில் சிதைக்கப்படுகின்றன. எனவே, இந்த உயர் வெப்பநிலை செயல்முறைகள் கலப்பின பொருட்களின் உள்ளிருப்பு உருவாக்கத்திற்கு பொருத்தமானவை அல்ல. பயன்படுத்தப்படும் எதிர்வினைகள் தீர்வுகளில் கிளாசிக்கல் சகப்பிணைப்பு உருவாக்கத்தின் தன்மையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இந்த தேவைகளை பூர்த்தி செய்யும் மிக முக்கியமான செயல்முறைகளில் ஒன்று சோல்-ஜெல் செயல்முறை ஆகும். இருப்பினும், இத்தகைய குறைந்த வெப்பநிலை செயல்முறைகள் பெரும்பாலும் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக மிகவும் நிலையான கட்டமைப்பிற்கு வழிவகுக்காது, ஆனால் இயக்க தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும், இது பெறப்பட்ட கட்டமைப்புகளுக்கு சில தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த வெப்பநிலையில் பெறப்பட்ட கனிமப் பொருட்கள் பெரும்பாலும் உருவமற்றவை அல்லது படிகத்தன்மை மிகச் சிறிய நீள அளவில் மட்டுமே காணப்படுகிறது, அதாவது. நானோமீட்டர் வரம்பு. உலோக உப்புகள் அல்லது கரிம உலோக முன்னோடிகளைக் குறைப்பதன் மூலம் கரிம அல்லது கனிம மேட்ரிக்ஸ்களில் உலோக நானோ துகள்கள் உருவாக்கம் பிந்தையதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. கனிமப் பொருட்களின் உள்ளிருப்பு உருவாக்கத்தின் சில முறைகள் பின்வருமாறுஃ சோல்-ஜெல் செயல்முறை ஹைட்ரோலைடிக் அல்லாத சோல்-ஜெல் செயல்முறை சிலிக்கேட்டுகள் அல்லாதவற்றின் சோல்-ஜெல் எதிர்வினைகள் முன்னரே உருவாக்கப்பட்ட கனிமப் பொருட்களின் முன்னிலையில் கரிம பாலிமர்களை உருவாக்குதல் கரிம பாலிமரைசேஷன் ஒரு கனிமப் பொருளின் முன்னிலையில் நிகழ்கிறது என்றால் கலப்பினப் பொருளை உருவாக்க ஒருவர் இரண்டு இனங்களின் பொருந்தாத தன்மையை சமாளிக்க பல சாத்தியக்கூறுகளை வேறுபடுத்த வேண்டும். கனிமப் பொருள் மேற்பரப்பு செயல்பாட்டைக் கொண்டிருக்க முடியாது, ஆனால் வெற்று பொருள் மேற்பரப்பைக் கொண்டிருக்கலாம்; இது எதிர்வினை இல்லாத கரிமக் குழுக்களால் மாற்றியமைக்கப்படலாம் (எ. கா. அல்கைல் சங்கிலிகள்); அல்லது இது பாலிமரைசேபிள் செயல்பாடுகள் போன்ற எதிர்வினை மேற்பரப்பு குழுக்களைக் கொண்டிருக்கலாம். இந்த முன்நிபந்தனைகளைப் பொறுத்து பொருள் முன்கூட்டியே சிகிச்சையளிக்கப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு தூய கனிம மேற்பரப்பு சர்பாக்டண்டுகள் அல்லது சைலேன் இணைப்பு முகவர்களுடன் சிகிச்சையளிக்கப்படலாம், இது கரிம மோனோமர்களுடன் இணக்கமாக இருக்கும், அல்லது கனிம பொருளின் மேற்பரப்புடன் வினைபுரியும் செயல்பாட்டு மோனோமர்களை சேர்க்கலாம். கனிம கூறு அதன் மேற்பரப்பில் இணைக்கப்பட்ட எதிர்வினை இல்லாத கரிம குழுக்களைக் கொண்டிருந்தால், அது ஒரு மோனோமரில் கரைக்கப்படலாம், இது பின்னர் பாலிமரைஸ் செய்யப்படுகிறது, கரிம பாலிமரைசேஷனுக்குப் பிறகு ஏற்படும் பொருள் ஒரு கலவையாகும். இந்த விஷயத்தில் கனிம கூறு கரிம பாலிமருடன் பலவீனமாக மட்டுமே தொடர்பு கொள்கிறது அல்லது இல்லை; எனவே, ஒரு வகுப்பு I பொருள் உருவாகிறது. கரிம சூழலில் கனிம கூறுகளின் திரட்டல் தடுக்கப்பட்டால் மட்டுமே இந்த விஷயத்தில் ஒரே மாதிரியான பொருட்கள் பெறப்படுகின்றன. கனிம கூறுகளுக்கும் மோனோமர்களுக்கும் இடையிலான தொடர்புகள் சிறந்ததாக இருந்தால் அல்லது குறைந்தபட்சம் கனிம கூறுகளுக்கு இடையிலானதைப் போலவே இருந்தால் இதை அடைய முடியும். இருப்பினும், வலுவான இரசாயன இடைவினைகள் எதுவும் உருவாகவில்லை என்றால், ஒரு காலத்தில் ஒரே மாதிரியான பொருளின் நீண்டகால ஸ்திரத்தன்மை கேள்விக்குரியது, ஏனெனில் இதன் விளைவாக கலப்பினப் பொருளில் பரவல் விளைவுகள் ஏற்படுகின்றன. கூறுகளுக்கு இடையிலான அந்தந்த தொடர்பு வலுவாக இருந்தால், இறுதி பொருள் மிகவும் நிலையானது. இரண்டாம் வகுப்பு பொருட்கள் உருவாக்கப்பட்டால் வலுவான தொடர்பு அடையப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக சகப்பிணைப்பு தொடர்புகளுடன். இரண்டு கூறுகளையும் ஒரே நேரத்தில் உருவாக்குவதன் மூலம் கலப்பின பொருட்கள் கனிம மற்றும் கரிம பாலிமர்களின் ஒரே நேரத்தில் உருவாக்கம் மிகவும் ஒரே மாதிரியான வகை ஊடுருவும் நெட்வொர்க்குகளுக்கு வழிவகுக்கும். வழக்கமாக சோல்-ஜெல் செயல்முறைக்கான முன்னோடிகள் கரிம பாலிமரைசேஷனுக்கான மோனோமர்களுடன் கலக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டு செயல்முறைகளும் கரைப்பானுடன் அல்லது இல்லாமல் ஒரே நேரத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. இந்த முறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மூன்று செயல்முறைகள் ஒருவருக்கொருவர் போட்டியிடுகின்றனஃ (அ) கனிம கட்டத்தை உருவாக்கும் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்கத்தின் இயக்கவியல், (ஆ) கரிம கட்டத்தின் பாலிமரைசேஷனின் இயக்கவியல், மற்றும் (சி) இரண்டு கட்டங்களுக்கிடையேயான கட்ட பிரிவின் வெப்ப இயக்கவியல். இரண்டு பாலிமரைசேஷன்களின் இயக்கவியலை அவை ஒரே நேரத்தில் மற்றும் விரைவாக நிகழும் வகையில் தையல் செய்வதன் மூலம், கட்டப் பிரிப்பு தவிர்க்கப்படுகிறது அல்லது குறைக்கப்படுகிறது. மேலே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டு நிலைகளுக்கு இடையிலான கவர்ச்சிகரமான தொடர்புகள் போன்ற கூடுதல் அளவுருக்களும் கட்டப் பிரிப்பைத் தவிர்க்கப் பயன்படுத்தப்படலாம். இரண்டு நெட்வொர்க்குகளும் ஒரே நேரத்தில் உருவாவதால் எழும் ஒரு சிக்கல், சோல்-ஜெல் நிலைமைகளுக்கான பல கரிம பாலிமரைசேஷன் செயல்முறைகளின் உணர்திறன் அல்லது உருவாக்கப்பட்ட பொருட்களின் கலவை ஆகும். அயனி பாலிமரைசேஷன்கள், எடுத்துக்காட்டாக, பெரும்பாலும் சோல்-ஜெல் செயல்பாட்டில் உருவாக்கப்பட்ட முன்னோடிகள் அல்லது இடைநிலைகளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. எனவே, அவை பொதுவாக இந்த எதிர்வினைகளில் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. பயன்பாடுகள் கரிம சாயங்களை கலப்பின பூச்சுகளில் உட்பொதிப்பதன் மூலம் பெறப்பட்ட அலங்கார பூச்சுகள். ஹைட்ரோபோபிக் அல்லது மூடுபனி எதிர்ப்பு பண்புகளுடன் கீறல்-எதிர்ப்பு பூச்சுகள். ஒளி உமிழும் டையோட்கள், ஃபோட்டோடையோட்கள், சூரிய மின்கலன்கள், எரிவாயு சென்சார்கள் மற்றும் புல விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் உள்ளிட்ட மின்னணு மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பயன்பாடுகளுக்கான நானோ காம்போசிட் அடிப்படையிலான சாதனங்கள். கட்டுமானத் தொழிலுக்கான தீ தடுப்பு பொருட்கள். நானோ காம்போசிட் அடிப்படையிலான பல் நிரப்புதல் பொருட்கள். திட-நிலை லித்தியம் மின்கலன்கள் அல்லது சூப்பர் கெப்பாசிட்டர்கள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கான கலப்பு எலக்ட்ரோலைட் பொருட்கள். எரிபொருள் செல்களில் பயன்படுத்தப்படும் புரோட்டான் கடத்தும் சவ்வுகள். எதிர்ப்பு/பிரதிபலிப்பு எதிர்ப்பு பூச்சுகள் அரிப்பு பாதுகாப்பு நுண்ணிய கலப்பின பொருட்கள் குறிப்புகள் கைடோ கிக்கெல்பிக் (எடிட்டர்), கலப்பின பொருட்கள்ஃ தொகுப்பு, தன்மை மற்றும் பயன்பாடுகள், வில்லி, கனிம-கரிம கலப்பின பொருட்கள் நானோ பொருட்கள் கலப்பு பொருட்கள்